Probabilistische Verfahrensweise für die Dimensionierung von Fahrbahnbefestigungen - Teil: Betondecken

Ziel des Forschungsprojektes war, aufbauend auf dem in den vergangenen Jahren aufgestellten Verfahren nach PFEIFER/VILLARET, die rechnerische Dimensionierung von Betondecken in Fahrbahnbefestigungen in eine probabilistische Verfahrensweise zu überführen. Es wird gezeigt, dass die probabilistische Methodik für die Dimensionierung im Straßenbau möglich und sinnvoll ist. Das bisher in der Praxis verwendete Verfahren ist semiprobabilistisch, d. h., es wird das Teilsicherheitskonzept (Last-, Anpassungs- und Materialfaktoren) angewendet. Die rund 40 Einzeleinflüsse gehen in das einwirkende bzw. in das aufnehmbare Moment ein, deren Gegenüberstellung zum Dimensionierungsergebnis führt. Im FE 04.218/2008/ARB wurden für die probabilistische Dimensionierung praxisnahe Verteilungsfunktionen der vier maßgebenden Einflussgrößen Radlast, Temperaturverlauf über die Deckendicke, Deckendicke und Betonfestigkeit (Spaltzug) auf Grundlage empirischer Daten ermittelt. Für die zeitlich veränderlichen Größen, Verkehrs- und Temperaturbelastungen, werden neben den Momentanwertverteilungen auch die Extremwertverteilungen ermittelt. Es werden die wichtigsten Methoden für die Berechnungen der Versagenswahrscheinlichkeit erläutert und hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit für die Dimensionierung im Straßenbau bewertet. Für die Implementierung in das Dimensionierungsprogramm wurde die Methode der Integration über den Versagensbereich ausgewählt. Im Zuge der probabilistischen Dimensionierung werden konkrete Ausfallraten berechnet. Damit wird es möglich, die Unterschiede einzelner Deckenaufbauten auch quantitativ zu bewerten.